免费文献传递   相关文献

Effect of the lipA Inactivation on the Cell-bound Lipase Yield of Burkholderia sp. ZYB002

Burkholderia sp. ZYB002中lipA基因的敲除对细胞脂肪酶活性的影响



全 文 :·研究报告·
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2014年第3期
微生物脂肪酶具有来源广泛、催化活性多样、
在有机溶剂中稳定性好、底物特异性严谨等优点,
而被广泛应用于食品加工、洗涤剂添加剂、造纸、
制药、生物柴油合成等诸多领域[1]。
伯克霍尔德菌(Burkholderia sp.)胞外脂肪酶
LipA 作为一种特种酶制剂,已实现工业化生产,并
被广泛应用于对映体拆分等有机合成领域。本课题
收稿日期 :2013-12-16
基金项目 :国家自然科学基金项目(31370802),福建省科技厅重点项目(2013H0021),福建省自然科学基金杰青项目(2009J06013)
作者简介 :时韶磊,男,研究方向 :酶工程,E-mail :429490879@qq.com ;林红同为本文第一作者
通讯作者 : 舒正玉,男,博士,副教授,研究方向 :酶工程,E-mail :shuzhengyu@gmail.com
黄建忠,男,博士,教授,研究方向 :工业生物技术,E-mail :hjz@fjnu.edu.cn
Burkholderia sp. ZYB002 中 lipA 基因的敲除对细胞脂
肪酶活性的影响
时韶磊  林红  舒正玉  刘艳如  李欣  武海龙  黄建忠
(1. 福建师范大学工业微生物发酵技术国家地方联合工程研究中心,福州 350108 ;2. 福建师范大学教育部工业微生物工程中心,
福州 350108 ;3. 福建师范大学生命科学学院,福州 350108)
摘 要 : Burkholderia sp. ZYB002 菌株不仅能产生大量的胞外脂肪酶,还能产生大量的细胞结合脂肪酶。对细胞结合脂肪
酶的种类进行定性研究,将为开发全细胞脂肪酶催化剂奠定基础。通过分析与 Burkholderia sp. ZYB002 菌株具有较高同源性的
Burkholderia cepacia J2315 菌株的脂肪酶基因家族,推测潜在的细胞结合脂肪酶编码基因。通过同源重组插入失活 Burkholderia sp.
ZYB002 菌株的 lipA 基因,筛选出突变体转化子 ;测定突变体菌株细胞结合脂肪酶的活性,并与野生型菌株比较。试验结果表明,
lipA 基因插入失活的 Burkholderia sp. ZYB002-ΔlipA 菌株的细胞结合脂肪酶活性降低了 42%。
关键词 : 伯克霍尔德菌 ZYB002 脂肪酶 LipA 细胞结合脂肪酶 基因敲除 三亲本杂交
Effect of the lipA Inactivation on the Cell-bound Lipase Yield of
Burkholderia sp. ZYB002
Shi Shaolei Lin Hong Shu Zhengyu Liu Yanru Li Xin Wu Hailong Huang Jianzhong
(1. National & Local United Engineering Research Center of Industrial Microbiology and Fermentation Technology,Ministry of Education,
Fujian Normal University,Fuzhou 350108 ;2. Engineering Research Center of Industrial Microbiology,Ministry of Education,Fujian
Normal University,Fuzhou 350108 ;3. College of Life Sciences,Fujian Normal University,Fuzhou 350108)
Abstract:  Burkholderia sp. ZYB002 strain can produce large amount of extracellular lipase and cell-bound lipase. The type of the cell-
bound lipase from Burkholderia sp. ZYB002 was qualitatively analyzed, which will help to develop the whole cell lipase in the organic synthesis.
Series of potential cell-bound lipase genes were presumed from the known genomic DNA information of Burkholderia cepacia J2315, which
was highly homologous to that of Burkholderia sp. ZYB002. The lipA gene from Burkholderia sp. ZYB002 was selected and then inactivated by
homologous recombination. The mutant with lipA inactivation was screened and the cell-bound lipase activity from Burkholderia sp. ZYB002-
ΔlipA was tested. The cell-bound lipase activity from Burkholderia sp. ZYB002-ΔlipA decreased by 42%.
Key words:  Burkholderia sp. ZYB002 Extracellular lipase A Cell-bound lipase Gene knockout Triparental mating
组在对课题组自主分离的一株伯克霍尔德菌 ZYB002
胞外脂肪酶 LipA 研究过程中发现 :该菌株不仅产生
大量的胞外脂肪酶 LipA[2],同时在细胞表面还存在
有较高活性的细胞结合脂肪酶[3,4]。利用细胞结合
脂肪酶作为全细胞催化剂,不仅可以有效减少后续
的分离纯化工作,同时,结合在细胞表面的脂肪酶,
较胞外脂肪酶而言,具有更高的稳定性。江南大学
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2014年第3期124
的 Yu 等[5]曾利用 B. cepacia ATCC 25416 菌株的全
细胞脂肪酶高效催化乙酸薄荷酯对映体的拆分。
虽然全细胞脂肪酶的酶学性质及其作为催化剂
催化各种化学反应已有较多的报道[6,7],然而,对
细胞结合脂肪酶种类的定性研究、细胞结合脂肪酶
基因表达的调节与控制、细胞结合脂肪酶在细胞
表面的定位机制等均缺乏系统深入的研究。本研
究利用同源重组插入失活技术,将 Burkholderia sp.
ZYB002 菌株胞外脂肪酶 LipA 编码基因失活,继而
测定突变菌株的细胞结合脂肪酶及胞外脂肪酶的活
性,旨在为后续深入研究 LipA 在细胞表面停留及其
在胞内外分配等机制奠定了基础。
1 材料与方法
1.1 材料
本试验中使用的质粒及菌株见表 1。各种限制
性内切酶、T4 DNA 连接酶及 LA Taq DNA 聚合酶等
购自大连 TaKaRa 宝生物公司 ;Ezup 柱式细菌基因
组 DNA 抽提试剂盒和 DNA 凝胶试剂盒等购自生工
生物工程(上海)股份有限公司 ;各类抗生素购自
福州鼎国公司,其使用浓度分别为 :氨苄青霉素,
40 μg/mL ;甲氧苄氨嘧啶,40 μg/mL,卡拉霉素,50
μg/mL,庆大霉素,50 μg/mL。其他常规试剂均为市
售分析纯。
表 1 本试验使用的菌株及质粒
菌株或质粒 特性 来源
Burkholderia sp. ZYB002 The wild-type lipase-producing strain Preserved in our own lab
Burkholderia sp. ZYB002-ΔlipA Burkholderia sp. ZYB002 mutant with the lipA gene inactivation This study
E. coli DH5α
fhuA2 lac(del)U169 phoA glnV44 Φ80 lacZ(del)M15 gyrA96 recA1
relA1 endA1 thi-1 hsdR17
Preserved in our own lab
pEGFP-N1 Expression vector with gfp gene and kanamycin resistance gene Preserved in our own lab
pRK2013 The helper plasmid with RK2 transfer genes and kanamycin resistance gene Bought from Yingrun Biotechnologies Inc.
pBBR1Tp Broad host range cloning vector with the trimethoprim resistance gene Bought from Yingrun Biotechnologies Inc.
pJQ200SK Suicide vector with gentamicin resistance gene Bought from Yingrun Biotechnologies Inc.
pBCMB-S1 The tmp gene was inserted into plasmid pJQ200SK This study
pBCMB-S2 The lipA gene fragment was inserted into plasmid pBCMB-S1 This study
pBCMB-S3 The gfp gene was inserted into plasmid pBCMB-S2 This study
1.2 方法
1.2.1 自杀质粒 pBCMB-S3 的构建 用于致使伯克
霍尔德菌 ZYB002 胞外脂肪酶编码基因 lipA 被插入
失活的重组质粒 pBCMB-S3 的构建流程如图 1。构
建该重组质粒使用的引物、Tm 值及其携带的限制性
内切酶识别位点见表 2。试验过程中 PCR 扩增反应
使用的引物、模板、PCR 扩增条件及其扩增产物大
小见表 3。
具体构建过程:以质粒 pBBR1TP 为模板,以 tm-
pF 和 tmpR 为引物对,PCR 扩增甲氧苄氨嘧啶(Tri-
methoprim)抗性基因(tmp+)。PCR 扩增条件及扩增
产物大小见表 3。PCR 扩增产物和质粒 pJQ200SK 均
用限制性内切酶 Bgl II 酶切处理。酶切产物纯化后,
用 T4 DNA 连接酶连接 ;连接产物转化 E. coli DH5α ;
以甲氧苄氨嘧啶抗性平板筛选转化子,抽提并验证
重组质粒 pBCMB-S1 的正确性。
以 Burkholderia sp. ZYB002 的基因组 DNA 为模
板,以 lipAF 和 lipAR 为引物对,PCR 扩增胞外脂
肪酶 LipA 编码基因片段(lipA’)。PCR 扩增条件及
扩增产物大小见表 3。PCR 扩增产物和质粒 pBCMB-
S1 分别用限制性内切酶 BamH I 和 Xho I 酶切。酶切
产物纯化后,用 T4 DNA 连接酶连接 ;连接产物转化
E. coli DH5α ;以甲氧苄氨嘧啶抗性平板筛选转化子,
抽提并验证重组质粒 pBCMB-S2 的正确性。
以质粒 pEGFP-N1 为模板,以 gfpF 和 gfpR 为引
物对,PCR 扩增 gfp 基因。PCR 扩增条件及扩增产
物大小见表 3。PCR 扩增产物和质粒 pBCMB-S2 分
别用限制性内切酶 Pst I 酶切。酶切产物纯化后,用
T4 DNA 连接酶连接 ;连接产物转化 E. coli DH5α ;以
甲氧苄氨嘧啶抗性平板筛选转化子,抽提并验证重
2014年第3期 125时韶磊等 :Burkholderia sp. ZYB002 中 lipA 基因的敲除对细胞脂肪酶活性的影响
组质粒 pBCMB-S3 的正确性。
1.2.2 自杀质粒 pBCMB-S3 的结合转移 采用三亲
本杂交方法,将自杀质粒 pBCMB-S3 导入到伯克霍
尔德菌 ZYB002 菌株中,通过同源重组,将外源 gfp
基因插入到胞外脂肪酶 lipA 基因中,导致 lipA 基因
失活。三亲本杂交的方法参照 Köthe[8],具体方法
如下 :携带自杀质粒 pBCMB-S3 的 E. coli DH5α 为
供体菌株,携带 pRK2013 质粒的 E. coli DH5α 为辅
助菌株,Burkholderia sp. ZYB002 为受体菌。首先,
分别挑取活化后的 3 个菌落,接种到 5 mL LB 液体
培养基中(培养基中分别加入适量的相应抗生素),
37℃过夜培养。活化后的 3 种菌液按 1%(V/V)的
接种量转接至 50 mL 的 LB 液体培养基中,37℃培
养至 OD600 为 0.9。分别取上述培养物 2 mL,离心
收集菌体,然后用 LB 液体培养基洗涤菌体 2-3 次,
最后分别重悬于 200 μL LB 液体培养基。取供体菌
株和辅助菌株各 100 μL,均匀混合,室温下培育 30
min 后,加入 200 μL 受体菌株并重新混匀。将上述
混合菌液以接种斑的形式点接到预热的 LB 固体培
养基上,37℃过夜培养。用 0.9%(W/V)的生理盐
水从 LB 固体培养基上冲洗菌体细胞,并梯度稀释。
取适量梯度稀释的菌悬液涂布含有适量甲氧苄啶和
氨苄青霉素的抗性平板,37℃过夜培养。挑取平板
上的重组子进行验证。
1.2.3 重组子的验证 将从抗性平板上挑选出来
的重组子,转接到 5 mL LB 液体培养基中,过夜培
养。离心收集菌体,抽提重组菌株的基因组 DNA。
以基因组 DNA 为模板,分别以 gfpF/gfpR 引物对及
lipAF/lipAR 引物对进行 PCR 扩增。PCR 扩增条件及
扩增产物大小见表 3。
pBBR1TP
tmpR
MOB
MCS REP pJQ200SK
Burkholderia sp. ZYB002
Genomic DNA
Xho I
tmp
sacB
pBCMB-S2
traJ
R
BamH I
lip Aÿ
lip Aÿ
lip Aā
lip Aā
gfp
traJ
tmp
gfp
Pst I Pst I
neoR
gfp
ori MCS
sacB
pBCMB-S1
MCS
tmpR
tmpR
traJ
pEGFP-N1
R
sacB
pBCMB-S3
traJ
MCS
Bgl II
Bgl II Bgl II
GmR
SacB
图 1 自杀质粒 pBCMB-S3 构建流程图
表 3 本试验 PCR 扩增反应使用的引物、模板、PCR 扩增条件及其扩增产物大小
引物对 模板 退火温度(℃) PCR 产物名称 PCR 产物大小(bp)
tmpF/tmpR 质粒 pBBR1TP 54 tmp 621
lipAF/lipAR ZYB002 菌株基因组 DNA 53 lipA’ 901
gfpF/gfpR 质粒 pEGFP-N1 54 gfp 738
lipAF/lipAR ZYB002-ΔlipA 菌株基因组 DNA 54 lipA’/gfp 1 627
表 2 本试验中使用的 PCR 引物
引物名称 引物序列(从 5 - 3) 熔点温度(℃) 限制性内切酶
tmpF CTTAGATCTCACGAACCCAGTTGACATAAG 63.4 Bgl II
tmpR CTTAGATCTTTAGGCCACACGTTCAAG 62.0 Bgl II
lipAF CTTGGATCCCGAGTATTGGTACGGCATCCAG 68.7 BamH I
lipAR CTTCTCGAGTTACACGCCCGCCAGCTTCAGC 71.3 Xho I
gfpF CTTCTGCAGATGGTGAGCAAGGGCGAGGA 69.1 Pst I
gfpR CTTCTGCAGTTACTTGTACAGCTCGTCCATG 66.0 Pst I
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2014年第3期126
1.2.4 生 长 曲 线 测 定 将 菌 株 Burkholderia sp.
ZYB-002 和 Burkholderia sp. ZYB002-ΔlipA 分别接种
到 5 mL LB 液体培养基中,37℃过夜培养 ;按 1%
(V/V)的接种量将活化后的种子液分别转接到 50
mL LB 液体培养基中,37℃,220 r/min 振荡培养。
从第 3 小时开始,每小时取样一次,测定菌悬液的
OD600 值,直到稳定期结束。当 OD600 值大于 0.8 时,
进行一定倍数的稀释。
1.2.5 脂 肪 酶 的 发 酵 生 产 菌 株 Burkholderia sp.
ZYB002 和 Burkholderia sp. ZYB002-ΔlipA 胞 外 脂 肪
酶的发酵培养基及发酵条件,参照文献[2];细胞
结合脂肪酶的发酵培养基及发酵条件,参照文献[3]
和文献[4]。
1.2.6 脂肪酶活性的测定 脂肪酶活性的测定采
用碱式滴定法[9],以橄榄油为底物,在 50 mmol/L
pH8.5 的 Tris-HCl 缓冲溶液中,50℃的温度下催化
水解反应。脂肪酶水解活力单位(U)定义为 :在
上述条件下,每分钟释放 1 μmol 游离脂肪酸所需的
酶量。
胞外脂肪酶酶活计算方法 :离心收集发酵液及
菌体。发酵液采用碱式滴定法测定出酶活,计算出
酶活单位(U/mL);菌体先用缓冲溶液洗涤两次后,
再用缓冲溶液重悬至原始发酵体积,并测定出 OD600
值。根据上面测定的数据结果,将酶活单位转换为
U/OD。
细胞结合脂肪酶酶活计算方法 :离心收集发酵
液及菌体。菌体先用缓冲溶液洗涤两次后,再用缓
冲溶液重悬至原始发酵体积,并测定出 OD600 值 ;
用碱式滴定法测定出每毫升菌体的酶活,计算出酶
活单位(U/mL)。根据上面测定的数据结果,将酶
活单位转换为 U/OD。
2 结果
2.1 自杀质粒pBCMB-S3的酶切验证
为了向 Burkholderia sp. ZYB002 基因组中引入
特异性的筛选标记,在构建自杀质粒 pBCMB-S3 时,
利用限制性内切酶 Pst I 向 lipA’基因片段中插入
了 gfp 基因,产生的同源臂分别为 414 bp 和 469 bp。
自杀质粒 pBCMB-S3 经 Pst I 酶切后产物电泳结果如
图 2,酶切产物大小分别与 gfp 基因及质粒 pBCMB-
S2 的 Pst I 酶切产物大小相对应。
M
2000
6000
bp bp
1000
750
1 2 3 M
1 :gfp 基因 PCR 扩增片段 ;2 :质粒 pBCMB-S2 经 Pst I 酶切产物电泳结果 ;
3 :质粒 pBCMB-S3 经 Pst I 酶切产物电泳结果 ;M :DNA Marker
图 2 自杀质粒 pBCMB-S3 的酶切验证
2.2 重组子Burkholderia sp. ZYB002-ΔlipA的验证
以 基 因 组 DNA 为 模 板,gfpF/gfpR 引 物 对 及
lipAF/lipAR 引物对进行 PCR 扩增,扩增产物凝胶电
泳结果如图 3-A 和图 3-B。试验结果表明,gfp 基因
已成功插入到胞外脂肪酶 lipA 基因中。
2000
bp
1000
750
500
A B
1 2 M
2000
bp
1000
750
1 2M
(A)gfp 基因 PCR 扩增验证重组子,1 :以 ZYB002 菌株基因组 DNA 为模板
PCR 扩增 ;2 :以 ZYB002-ΔlipA 菌株基因组 DNA 为模板 PCR 扩增产物 ;M :
Marker ;(B)lipA 基因 PCR 扩增验证重组子,1 :以 ZYB002 菌株基因组
DNA 为模板 PCR 扩增 ;2 :以 ZYB002-ΔlipA 菌株基因组 DNA 为模板 PCR
扩增产物 ;M :Marker
图 3 Burkholderia sp. ZYB002-ΔlipA 菌株的验证
2.3 生长曲线的比较
从图 4 可以看出,Burkholderia sp. ZYB002 菌株
和 Burkholderia sp. ZYB002-ΔlipA 菌株的生长曲线没
有显著性的差异。两个菌株在转接 6 h 后进入对数
生长期,在 12-13 h 候后进入稳定生长期。
2.4 产脂肪酶能力的比较
在最适细胞结合脂肪酶和胞外脂肪酶发酵培养
基及发酵条件下,Burkholderia sp. ZYB002-ΔlipA 菌
株产胞外脂肪酶的活性较 Burkholderia sp. ZYB002 菌
株,下降了 50.6%;而细胞结合脂肪酶下降了 42%(表
4)。上述试验结果表明,Burkholderia sp. ZYB002 菌
2014年第3期 127时韶磊等 :Burkholderia sp. ZYB002 中 lipA 基因的敲除对细胞脂肪酶活性的影响
株所分泌的脂肪酶 LipA,不仅是胞外脂肪酶的主要
成分,同时也是细胞结合脂肪酶的主要成分。此外,
不论是分泌到胞外的脂肪酶,还是结合在细胞表面
的脂肪酶,均存在其他成分。
表 4 Burkholderia sp. ZYB002 菌株和 Burkholderia sp.
ZYB002-ΔlipA 菌株脂肪酶发酵水平比较
Burkholderia sp.
ZYB002
Burkholderia sp.
ZYB002-ΔlipA
胞外脂肪酶(U/OD) 8.7±0.94 4.3±0.25
细胞结合脂肪酶(U/OD) 0.81±0.1 0.47±0.15
3 讨论
目前,构建洋葱伯克霍尔德菌(B. cepacia)基
因缺失突变菌株常用的筛选标记为甲氧苄氨嘧啶抗
性基因[10]。本课题组在试验初期,也沿用此筛选标
记进行突变菌株的筛选,但在试验过程中观察到,
抗性平板筛选初期,绝大多数菌落均被抑制生长,
仅少数菌落表现出对甲氧苄氨嘧啶的耐受性,但随
着时间延长,原先被抑制的菌落也逐渐开始生长,
导致假阳性转化子的比率明显升高。本课题组对 B.
cepacia J2315 菌株全基因组序列进行了深入的分析,
发现在其 1 号染色体上,存在编码二氢叶酸还原酶
(Dihydrofolate reductase,DHFR)的基因,该基因位
置为 BCAL2915(www.burkholderia.com)。已有大量
文献报道,二氢叶酸还原酶是致使微生物菌株能表
现出甲氧苄氨嘧啶耐受性的关键基因[11,12]。为了提
高对转化子验证的可靠性,本试验中,特异性的 gfp
基因被插入到 lipA 基因中构建同源臂,并作为验证
重组子的标记基因。
Burkholderia sp. ZYB002 菌株胞外脂肪酶 lipA 基
因被插入失活后,胞外脂肪酶及细胞结合脂肪酶均
显著下降,试验结果初步表明了胞外脂肪酶 LipA 也
是细胞结合脂肪酶的主要成分。尽管 Yu 等[5]报道,
利用 B. cepacia ATCC 25416 菌株的全细胞脂肪酶高
效催化乙酸薄荷酯对映体的拆分,并从 B. cepacia
ATCC 25416 菌株裂解物中分离到一种酯解酶。但我
们认为,利用全细胞脂肪酶催化合成反应时,发挥
作用的脂肪酶定位于细胞表面,比定位于细胞内部
更合理。另一方面,B. cepacia 在其生长过程,分泌
大量的胞外脂多糖,围绕在细胞外膜表面,形成脂
多糖层[13]。已有文献报道,在革兰氏阴性细菌脂多
糖层中,存在大量的包括脂肪酶 LipA 在内的各种胞
外酶分子[14-16]。
Burkholderia sp. ZYB002 菌株胞外脂肪酶 lipA 基
因被插入失活后,胞外脂肪酶及细胞结合脂肪酶并
未完全丧失,这一试验结果表明,在胞外脂肪酶及
细胞结合脂肪酶成分中,除了 LipA 外,应该还有
其他脂肪酶成分。Martínez[17]也报道,Pseudomonas
aeruginosa 菌株除了能分泌 LipA 脂肪酶外,还能分
泌 LipC 的脂肪酶到胞外培养基中。分析 B. cepacia
J2315 菌株全基因组信息,发现在其基因组序列中,
共有 10 个脂肪酶基因分别分布在其 1-3 号染色体
上。已有文献报道,定位于细菌鞭毛合成基因簇的
lipC 基因(图 5 中,J2315 菌株的 lipC24),其编码
的脂肪酶具有独特的结构特点[17],能分泌到胞外
或存在于细胞表面,参与鼠李糖脂合成、胞外多聚
物(Extracellular Polymeric Substances,EPS) 的 形
成[18, 19]。在 ZYB002 菌株中,已证实该基因的存在
NCBI 登录号:KF438175);同时,该基因的插入失活,
将导致该菌株胞外脂肪酶及细胞结合脂肪酶不同程
度的降低,但降低幅度远小于 lipA 基因缺失产生的
生物学效应(数据未发表)。本课题组还观察到一个
有趣的现象 :ZYB002 菌株中,与 lipC21 脂肪酶基
因(J2315 菌株)对应的脂肪酶基因(NCBI 登录号:
KF192626)的插入失活,突变菌株胞外脂肪酶的产
量不仅没有下降,反而显著提高(课题组未发表数
据)。洋葱伯克霍尔德菌多种多样的脂肪酶基因在细
胞中的功能、定位、表达调控及其如何参与各类脂
1
2
3
4
5
6
7
G
ro
w
th
OD
60
0
0
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Time h
ZYB002
ZYB002-ΔlipA
图 4 Burkholderia sp. ZYB002 菌株和 Burkholderia sp.
ZYB002-ΔlipA 菌株的生长曲线
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2014年第3期128
代谢,仍有待深入调查。
澄清 Burkholderia sp. ZYB002 菌株细胞结合脂肪
酶的种类,有助于利用基因工程手段,进一步提高
全细胞脂肪酶的催化活性,更好地利用该全细胞脂
肪酶催化合成生物柴油、手性药物等高附加值产品。
同时,对 B. cepacia 菌株的各类脂肪酶在细胞中的定
位及其功能的深入研究,有助于更好地了解各类脂
肪酶如何参与菌株的脂肪酸代谢、胞外多聚物的合
成,为开发新型的 B. cepacia 细胞工厂奠定基础。
4 结论
通过同源重组插入失活 Burkholderia sp. ZYB002
菌株的 lipA 基因,突变菌株细胞结合脂肪酶的活性,
较野生型菌株相比,降低了 42%。LipA 是细胞结合
脂肪酶的主要成分 ;在 Burkholderia sp. ZYB002 菌株
表面,除 LipA 之外,还存其他种类的脂肪酶分子。
参 考 文 献
[1] Hasan F, Shah AA, Hameed A. Industrial applications of microbial
lipases[J]. Enzyme Microb Technol, 2006, 39(2):235-251.
[2] Shu ZY, Wu JG, Chen D, et al. Optimization of Burkholderia sp.
ZYB002 lipase production for pitch control in thermomechanical
pulping(TMP)processes[J]. Holzforschung, 2012, 66(3):
341-348.
[3] Shu ZY, Wu JG, Cheng LX, et al. Production and characteristics of
the whole-cell lipase from organic solvent tolerant Burkholderia sp.
ZYB002[J]. Appl Biochem Biotech, 2012, 166(3):536-548.
[4] 吴继光 , 舒正玉 , 程蓝骍 , 等 . 耐受有机溶剂洋葱伯克霍尔德
菌 ZYB002 全细胞脂肪酶酶学性质研究[J]. 微生物学通报 ,
2010, 37(1):2-6.
[5] Yu LL, Xu Y, Wang XQ, et al. Highly enantioselective hydrolysis
of DL-menthyl acetate to L-menthol by whole-cell lipase from
Burkholderia cepacia ATCC 25416[J]. J Mol Catal B Enzym,
2007, 47(3-4):149-154.
[6] Wang D, Xu Y, Teng Y. Synthetic activity enhancement of
membrane-bound lipase from Rhizopus chinensis by pretreatment
with isooctane[J]. Bioproc Biosyst Eng, 2007, 30(3):147-55.
[7] Druet D, El Abbadi N, Comeau LC. Purification and characterization
of the extracellular and cell-bound lipases from a Penicillium
cyclopium variety[J]. Appl Microbiol Biotechnol, 1992, 37(6):
745-749.
[8] Köthe M, Antl M, Huber B, et al. Killing of Caenorhabditis elegans
by Burkholderia cepacia is controlled by the cep quorum-sensing
system[J]. Cell Microbiol, 2003, 5(5):343-351.
[9] Van HE, Litthauer D, Verger R. Biochemical characterisation and
Extracellular Polymeric
Substances EPS
Periplasm space
lip C13 BCAL2939
lip C12 BCAL1969 lip C24 BCAM2764 Plasmid
Lip C24
Cytoplasmic
membrane
cbl gene clusters
for pilus synthesis
lipC24
No.KF438175
lipA
No.EU768869
lipC21
No.KF192626
Strain J2315
Strain ZYB002
Amidase gene
Amine transferase gene
PTS transport system gene
Acetyl transferase gene
LysE type translocator gene
GroEL/GroES genes
LipA
Gene encoding TonB-
dependent receptor
Chromosome 2
Chromosome 1
DA
HP
sy
nth
as
e g
en
e
lip C21 BCAM0550 lip C31 BCAS0073
lip C33 BCAS0086
lip C23 BCAM1096
lipA BCAM0949
lip C32 BCAS0077
Chromosome 3
BCAL0217
lip C11
图 5 B. cepacia J2315 菌株与 Burkholderia sp. ZYB002 菌株脂肪酶基因家族的分析比较
2014年第3期 129时韶磊等 :Burkholderia sp. ZYB002 中 lipA 基因的敲除对细胞脂肪酶活性的影响
kinetic properties of a purified lipase from Aspergillus niger in bulk
phase and monomolecular films[J]. Enzyme Microb Technol,
2002, 30(7):902-909.
[10] Jia B, Yang JK, Liu WS, et al. Homologous overexpression of a
lipase from Burkholderia cepacia using the lambda red recombinase
system[J]. Biotechnol Lett, 2010, 32(4):521-526.
[11] Lee JC, Oh JY, Cho JW, et al. The prevalence of trimethoprim-
resistance-conferring dihydrofolate reductase genes in urinary
isolates of Escherichia coli in Korea[J]. J Antimicrob Chemother,
2001, 47(5):599-604.
[12] Dale GE, Broger C, D’Arcy A, et al. A single amino acid substitution
in Staphylococcus aureus dihydrofolate reductase determines trime-
thoprim resistance[J]. J Mol Biol, 1997, 266(1):23-30.
[13] Ferreira AS, Silva IN, Oliveira VH, et al. Insights into the role of
extracellular polysaccharides in Burkholderia adaptation to different
environments[J]. Front Cell Infect Microbiol, 2011, 1 :16.
[14] Wingender J. Interactions of alginate with exoenzymes[M]//
Gacesa P, Russell NJ. Pseudomonas infection and alginates-
Biochemistry, genetics and pathology. London/New York/Tokyo :
Chapman and Hall, 1990 :160-180.
[15] Wingender J, Jaeger KE. Extracellular enzymes in biofilms.//Bitton
G. Encyclopedia of Environmental Microbiology :Vol.3[M].
New York :John Wiley and Sons, 2002 :1207-1223.
[16] Tielen P, Kuhn H, Rosenau F, et al. Interaction between extracell-
ular lipase LipA and the polysaccharide alginate of Pseudomonas
aeruginosa[J]. BMC Microbiol, 2013, 13 :159.
[17] Bassegoda A, Pastor FI, Diaz P. Rhodococcus sp. strain CR-53
LipR, the first member of a new bacterial lipase family(Family X)
displaying an unusual Y-type oxyanion hole similar to the Candida
antarctica lipase clan[J]. Appl Environ Microbiol, 2012, 78(6):
1724-1732.
[18] Rosenau F, Isenhardt S, Gdynia A, et al. Lipase LipC affects motility
biofilm formation and rhamnolipid production in Pseudomonas
aeruginosa[J]. FEMS Microbiol Lett, 2010, 309(1):25-34.
[19] Martínez A, Ostrovsky P, Nunn DN. LipC, a second lipase of
Pseudomonas aeruginosa, is LipB and Xcp dependent and is
transcriptionally regulated by pilus biogenesis components[J].
Mol Microbiol, 1999, 34(2):317-326.
(责任编辑 李楠)